Порядок выполнения работы.
5.1. Осаждение. Условие образования осадка: произведение концентраций ионов в растворе, обра- зующих малорастворимое соединение должно превышать произведение растворимости.
5.1.1. Имеем растворы BaCl2 и Na2C2O4 равной концентрации (С=5×10-4моль/л). В пробирку наливаем 5 капель раствора BaCl2, затем добавляем 5 капель Na2C2O4. Будет ли образовываться осадок? Почему? Ответ пояснить расчетами ПР.
Расчеты: ПР (BaC O ) = 1.7 ×10-7
C( C(Ba 2+ ) × C(С O2- ) =
Вывод: 5.1.2. Берем 5 капель раствора BaCl2 другой концентрации (С=0.05 моль/л), помеща- ем в пробирку, затем 5 капель раствора Na2C2O4 (С=0.05 моль/л). .Будет ли образовываться осадок? Почему? Ответ пояснить расчетами ПР.
Расчеты: ПР (BaC O ) = 1.7 ×10-7
C( C(Ba 2+ ) × C(С O2- ) =
Вывод: 5.2. Влияние рН на осаждение гидроксидов. Рассчитываем рН начала осаждения Fe(OH)3 из раствора FeCl3, концентрация которо- го 0.1 моль/л.
ПР Fe(OH)3 ПР Fe(OH )3 - = 10-38 , = [Fe3+ ]× [OH - ]3 = 10-38 , [OH ]= = pH = 14 - pOH , pOH = -lg[OH- ]= pH = Подтвердим расчеты экспериментально. В пробирку наливаем 5 капель раствора FeCl3 (С=0.1 моль/л), измеряем рН (рН<<1, т.к. раствор подкислен для подавления гидролиза) и добавляем по каплям NH4ОН (конц.).
После того, как появляется осадок, не исчезающий при перемешивании, проверяем рН рас- твора: pH = Рассчитываем рН конца осаждения, при этом концентрация ионов Fe3+ = 10-6 моль/л, так как осаждение считается полным, если концентрация ионов в растворе не превышает 10-6 моль/л. - [OH ]= = pH = 14 - pOH , pOH = -lg[OH- ]= pH = Вывод: Таким образом, экспериментально установлено рН начала осаждения Fe (ОН)3, кото- рое составляет
5.3. Дробное осаждение. В растворе находится смесь солей K2SO4 и K2СrО4. C 2- = C 2 - = 0.1 моль/л. К смеси добавляют раствор ацетата свинца Pb(CH3COO)2 SO4 CrO4 с концентрацией 0.1 моль/л. Какой осадок выпадет в первую очередь? Какова полнота осаждения одного иона к моменту осаждения другого?
ПРPbCrO = 1.6 ×10-8 ,
Наблюдаем: В первую очередь должен выпасть осадок РbСrО4, так как
ПРPbCrO
твердим расчетами. Найдем наименьшие концентрации ионов Pb2+,необходимые для обра- зования осадков РbSO4 и РbСrО4. Расчеты: PbSO 4 Û
[Pb 2+ ] 4 PbCrO 4 Û
[Pb 4 2+ = Сопоставляем концентрации Pb2+ необходимые для выпадения осадка РbSO4 и РbCrO4 и делаем вывод
Выясним, насколько полно будет осаждаться РbСrО4 к моменту начала осаждения осадка РbSO4. Расчеты: В процессе осаждения РbCrO4 концентрация Рb2+ будет определяться соотношением
4 По мере осаждения СrО42- это отношение возрастает. Соответственно этому будет возрастать и концентрация Рb2+ в растворе. Когда она достигнет величины, необходимой для образования осадка РbSO4, будут одновременно осаждаться РbСrО4 и РbSO4. Это про- изойдет тогда, когда будет выполняться равенство: [Pb 2+ ]= ПРPbCrO4 = ПРPbSO4 . [CrO2- ] [SO2- ] 4 4
[CrO2- ]= ПРPbCrO4 × [SO2- ]
4 ПР
PbSO4 Выво д: Следовательно, к началу осаждения ионов [SO2- ] ионы [CrO2- ] будут осаж- 4 4 дены (полностью/не полностью)
5.4. Растворение. Для того, чтобы оценить растворение осадка с количественной стороны, т.е. ответить на вопросы: сколько вещества растворится, какой концентрации растворитель и какой объ- ем его необходимо взять, чтобы полностью растворить осадок и т. д., необходимо предста- вить процесс растворения в виде соответствующих реакций и провести расчет равновесия. Оценим растворимость малорастворимого электролита ВаС2О4 в сильной и слабой кислотах. Раствор с осадком BaC2O4, полученным в опыте 5.1.2, тщательно перемешиваем и разливаем поровну 5 капель в 1 и 2 пробирки. 1 пробирка: добавляем 10 капель раствора НСl концентрации 1 моль/л; Наблюдения: осадок (растворяется/нерастворяется) . 2 пробирка: добавляем 10 капель раствора СН3СООН концентрации 1 моль/л. Наблюдения: осадок (растворяется/нерастворяется) . Чем объяснить различие в растворимости? 1) Вычислим растворимость ВаС2О4 в HCl (1 моль/л).
BaC O Û Ba2+ + C O2- K1 = ПРBaC O 2 4 2 4 2 4 C O2- + H+ Û HC O- 1 2 4 2 4 K 2 = K
BaC O + H+ Û Ba 2+ + HC O- K = K1 × K 2 2 4 2 4 С 1 1-x x x
K - HC2O4 1.7 ×10-7 = 5.1×10-6 x 2
1 - x = K = Находим x, решая квадратное уравнение.
x = моль/л. Растворимость = x. Выражаем растворимость ВаС2О4 в г/л. М(ВаС2О4) = s = x × M(BaC2O 4 ) = г/л.
Растворимость ВаС2О4 в НСl концентрации 1 моль/л составля- ет
2) Рассчитаем растворимость ВаС2О4 в уксусной кислоте СН3СООН (1моль/л). BaC O Û Ba2+ + C O2- K1 = ПРBaC O 2 4 2 4 2 4
C O2- + H+ Û HC O- K 2 = KCH COOH
2 4 2 4 K 3 = K
BaC O + CH COOH Û Ba 2+ + HC O- + CH COO- K = K1 × K 2 × K3 2 4 3 2 4 3 С 1 1-x x x x ПРBaC O × KCH COOH 1.7 ×10-7 ×1.8 ×10-5 K = 2 4 3 = K - HC2O4 5.1×10-6 = x 3 1 - x x = = K = = x = моль/л. Растворимость = x. Выражаем растворимость ВаС2О4 в г/л. М(ВаС2О4) = s = x × M(BaC2O 4 ) = г/л. Т.о. растворимость ВаС2О4 в уксусной кислоте концентрации 1 моль/л составляет , что значительно (меньше/больше) растворимости этого соединения в хлороводородной кислоте.
6. Контрольные вопросы. 6.1. Что называется растворимостью и в чем ее выражают? 6.2. Произведение растворимостей и правило произведения растворимостей? 6.3. Какие факторы влияют на образование осадка? 6.4. Какие факторы влияют на растворение малорастворимых соединений? 6.5. Применение ПР в аналитической практике.
Общий вывод: Дополнения и исправления Зачтено Дата
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (226)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |